山东粉土地区路基病害分析
多年冻土地区公路主要病害分析

一、坑洞坑洞是指道路表面出现的凹陷或塌陷现象。
多年冻土地区的坑洞主要由以下因素引起:1.冻胀与融化:多年冻土地区冬季气温较低,道路上的积雪和路面积水在融化时会产生胀冻作用,导致路面下部土体体积的不断变化,最终导致道路表层形成坑洞。
2.土壤融解和保水性差:由于多年冻土地区温度较低,土壤中的冻结水分难以完全融化,导致道路底部土体的水分排不出去,进而导致路面在压力下发生沉降,形成坑洞。
3.交通荷载:尤其是重型车辆的频繁行驶与变向,会导致路面结构层破坏和土体变形,进而产生坑洞。
坑洞给行车带来不便,严重时会导致交通事故发生。
修复坑洞需要填补空洞,常用的方法是在洞内填充砾石、碎石或混凝土修补,再进行压实处理。
二、冻胀冻胀是指土壤冻结过程中体积因冻结膨胀而引起的强度改变和变形现象。
多年冻土地区的公路冻胀主要由以下因素引起:1.冬季低温:多年冻土地区的冬季气温较低,土壤中的水分在冻结过程中膨胀,导致土壤中的冻胀力增大。
2.冻融循环:多年冻土地区的公路面临着四季冻融循环,土壤在经历多次冻结和融化过程后,容易形成空隙和裂缝,进而引发冻胀作用。
3.土壤成分和含水率:多年冻土地区的土壤通常含有较多的冻结水分,其中含水率高的黏质土和含冰含量高的土壤更容易发生冻胀。
冻胀对公路的影响主要表现为路面隆起、龟裂、破碎和下陷等问题。
为了防止冻胀对公路造成损害,可以采取以下措施:加装排水设施,确保路基排水通畅;控制含水率,通过合理的排水和防渗措施降低冻结水分的影响;加强路面结构的抗冻性能。
除了上述病害,多年冻土地区的公路还会面临其他问题,如路基塌陷、路肩塌陷、路基侧滑等。
这些问题主要与土壤的冻融性质、交通荷载、排水状况和公路设计等有关。
在公路建设中,应充分考虑多年冻土地区的特殊环境和土壤条件,采取科学合理的工程措施,提高公路的抗冻性能和承载能力,确保公路的安全和稳定性。
路基施工质量通病分析及解决措施

路基施工质量通病分析及解决措施一、路基施工质量通病分析1、超厚回填路基土回填压实质量通病为不按规范规定的虚铺厚度回填,严重者,用推土机一次将沟槽填平。
结果不能将所铺层厚内的松土全部压实达到要求的密实度;若是路面将造成路基和路面结构沉陷;若是管道其胸腔部位便达不到要求的密实度,使胸腔部位的土压力小于管顶土压力和地面荷载,可能造成管体上部破裂,无筋管还可能被压扁。
2、倾斜堰压由于在填筑段内未将底层整平,即进行填筑,或在沟槽填筑高度不一,使填筑段内随高随低,碾轮爬坡碾压。
结果使碾轮压实重力产生分力损失,在纵坡上使碾轮轮重不能发挥最大的压实功能,坡度越大损失的压实功能越大。
3、挟带大块回填填土中挟带块状物,妨碍土颗粒间相互挤紧,达不到整体密实效果。
另一方面块状物支垫碾轮,产生叠砌现象,使块状物周围留下空隙,日后发生沉陷。
4、挟带有机物或过湿土的回填回填土中挟杂有机物,在有机物腐烂后土体中形成空洞;而超过压实最佳含水量的过湿土,达不到要求的密实度,都会造成路基不均匀沉陷,使路面结构变形。
5、不按段落分层夯实不按分段、水平、分层技术要求回填,而是随高就底,层厚不一地胡乱回填,或者分段回填的搭茬不是按分层倒退台阶的要求填筑和碾压,或者是无法碾压的边角部位,未用夯打,以至造成路基下沟槽回填土或者填筑路基,段落分界不清,分层不明。
搭茬处不留台阶,碾压下段时,碾轮不到位或边角部位漏夯(压)。
二、路基施工质量通病处理重难点解决措施1、超厚回填(1)严格执行路基土分层回填压实的规范要求。
(2)要向操作者做好技术交底,使路基填方及沟槽回填土的虚铺厚度不超过规范规定。
2、倾斜堰压在路基总宽度内,应采用水平分层方法填筑。
路基路面的横坡或纵坡陡于1:5时应做成台阶。
回填沟槽分段填土时,应分层倒退留出台阶。
台阶高度等于压实厚度,台阶宽不小于1米。
3、挟带大块回填要严格管理,对填土中颗粒过大(>10cm)的砖块、石块、混凝土块要剔除,对大于10cm的硬土块必须打碎。
粉土地区公路病害与防范

粉土地区公路病害与防范作者:肖毓来源:《科技风》2016年第24期摘要:粉土具有低强度、低塑性以及低饱和含水量的特征,对于公路施工会造成不同程度的危害,尤其是在冬季,粉土容易出现冻胀问题,春季则会出现翻浆,很容易形成早日破坏。
本文主要针对粉土地区公路的病害问题进行分析,并探讨相关的防范措施。
关键词:粉土地区;公路病害;防范粉土的一些特殊的工程特性及物理化学性质会给其所在区域公路施工增加一些不必要的困难,甚至给已经建成的公路带来一定的危害。
本文主要分析粉土地区公路的病害的产生原因并提出一些防范的方法。
1 粉土的介绍1.1 粉土的工程特性根据对粉土的颗粒组成实验结果来看,粉土主要由粉粒、砂粒和粘粒组成,其中粉粒和砂粒成分最多,总量在90%以上。
这样的粒度成分会造成粉粒和砂粒之间的空隙没有足够的粘粒在填充,在一定程度上影响土成型时的压实状态。
另一方面,粘粒在土中充当骨架作用,各类稳定剂发生反应,而粉粒和砂粒则没有这样的功能,这对粉土用做稳定土基层非常不利。
1.2 粉土的物理化学性质粉土中粉粒成分较多,而粘粒过少的粒度成分会使土粒较粗,比表面积较小。
进而使其具有较低的离子交换容量、较低的活性度和较低的塑性指数,土中活性氧化物含量较少,土粒间粘结性差。
这些特点在一定程度上影响土与各种稳定剂发生作用,使土质易粉碎而不易成型,表现出粉土稳定性差,耐冲蚀能力差的特性,容易产生叠瓦状推移和分层等现象,这对粉土用做公路路面基层材料极为不利。
由于粉土以粉性颗粒为主,粘性和砂性颗粒较少,级配不良,固导致粉土路基强度较低,对于高等级公路常常采用石灰改善土等措施处理顶层路基,以达到提高强度的目的。
2 粉土地区公路病害及其产生原因2.1 边沟及涵洞堵塞甚至坍塌粉土抗冲蚀能力差,稳定性差,土粒颗粒不易成型,会使土颗粒随雨水的冲刷而流失淤积到边沟及涵洞内,使边沟和涵洞堵塞,造成排水不畅,甚至使边坡的稳定性遭到破坏,造成边坡及路肩塌陷,严重影响交通秩序。
路基常见病害案例分析及防护方法解析

路基常见病害案例分析及防护方法解析路基常见病害是指出现在道路基层上的各种缺陷或损坏现象,主要包括坑洞、龟裂、抬边、塌陷、积水等。
这些常见病害对道路使用安全和舒适性造成较大影响,因此需要及时进行维修和预防。
以下是对常见病害案例分析及防护方法的解析。
1.坑洞病害造成坑洞的原因主要有以下几种:地基不坚实、材料缺陷、车流量大等。
坑洞的形成会导致过往车辆行驶不平稳,对车辆及驾驶员造成安全隐患。
防护方法:及时检查和维修道路,进行补充加固地基和修复沉陷,选择质量好的路面材料,加强施工质量监管,定期巡查道路状况,发现问题及时处理。
2.龟裂病害龟裂是指道路表面出现的细小或宽大的裂缝,主要原因是路面强度不足、变形或温度变化等。
龟裂不仅影响驾驶舒适性,还会进一步扩大,导致水分渗入路基,加速道路病害发展。
防护方法:增加路面强度,合理选择路面材料,增设加强层或改善路基土质条件,加强施工质量控制,及时进行路面补强和修复,加强路面维护养护工作。
3.抬边病害抬边是指道路两侧边沿出现隆起的现象,主要是受到车辆荷载、路面水分和温度变化的影响,以及施工缺陷等因素。
抬边的存在会影响车辆行驶平稳性和安全性。
防护方法:加强边沿设计和施工工艺,提高边沿稳定性;加强排水系统的建设,减少水分渗入路基;及时进行边沿的修复和维护。
4.塌陷病害塌陷是指路面发生局部或大面积下陷的现象,主要原因是地基土质条件差、设计不合理或施工质量问题。
塌陷会导致车辆行驶不稳定,严重时甚至会造成交通事故。
防护方法:选择坚固的地基,增加地基强度;按照地基设计要求施工,控制施工质量;定期进行地基巡查和维修,发现问题及时处理。
5.积水病害积水是指道路出现无法排水的现象,主要原因是排水系统不完善、路面不平整等。
积水会造成路面湿滑,影响车辆行驶安全。
防护方法:加强排水系统的建设和维护,确保排水畅通;及时清理道路积水,维护路面平整性;加强路面防滑处理,提高车辆行驶安全性。
综上所述,路基常见病害的防护方法主要包括增加路面强度、选择质量好的材料、加固地基、改善排水系统、加强施工质量控制、定期巡查和维修等。
路基常见病害原因分析与防治措施

路基常见病害原因分析与防治措施刘铁军(新疆城建(集团)股份有限公司,新疆乌鲁木齐830063)工程技术E旌要】路基的各种病害及破损都是有路基的强度和稳是睦不足引起的,影响路基强度和稳是睦的因素来自两方面,一方面是自然因索是温度和湿度;另外一方面是人为因素,包括设计、施工和养护。
而路基建成后,其质量将主要取决于路基的养护水平。
臼蝴]路基病害;原因分析;防治措施1路基病害的主要类型路基常见的病害有:边坡病害、路基水毁、路基沙毁、公路翻浆。
1.1边坡的病害及原因边坡的病害常见的有:崩塌、落石、滑坡、坡面;中刷、坍塌、剥落和泥石流等。
崩塌是岩体突然而猛烈地U陡峻地斜坡上崩离翻滚跳跃而下的现象。
崩塌可能发生在高峻的自然山坡上,也可发生在高陡的人工路堑边坡上。
发生崩塌的物体一般为页岩,但某些土坡也会发生崩塌。
落石是岩石碎块的一种剥落现象,其范围较严重。
产生原因:为路堑边坡较陡,岩石破碎和分化严重,在振动及水的侵蚀和;中刷下,块状碎屑沿坡面向下滚动。
滑坡是路基山坡山体或岩石,由于长期受到地面水、地下水活动的影响,使其结构破坏,逐渐失去支撑力,在自重作用下,整个沿着弱面向下滑动的现象。
坡面冲刷是分化岩层形成一定厚度的残积层。
残积层的颗粒组成以细砂、中砂、粗砂为主,含少量的粘土颗粒。
这些残积物抗冲刷能力很差,易形成密集的鸡爪状冲沟,中下部冲刷形成落水洞,上下落水洞相连,坡面遭到破坏。
剥落是指边坡表层或分化岩石表面,在湿热的作用下,表面发生膨缩现象,从而引起零碎薄层从边坡E脱.落下来的现象。
泥石流湿山坡或沟岸泥沙由于重力的作用而不断的坍塌、碎落或滑坡而落^沟道,在暴雨冲击下形成泥石流。
1.2路基水毁强原因对于断裂水毁的形成主要有以下几方面的原因造成:1)地质原因。
对于断裂构造,存在着一定的构造带而分化强烈。
为泥石流、塌方、滑坡等提供了充分的固体物质。
泥岩、页岩经强烈的分化后,又为这些灾害提供了细颗粒物质,从而造成桥涵淤塞、河床抬高,引发路基垮塌等多种病害。
京九线粉土工程特性及其路基病害整治方法研究

重 危 害 J 。针 对 京 九 线 粉 土 路 基 频 发 的 几 类 病 害 特 征: 路 基下沉 , 边坡 冲 刷 冲沟 , 路 望 宽 度不 足 和 路基 边
作 用后 , 各种 路基 病害频 繁发 生 , 对 行车安 全产 生 了严
收 稿 日期 : 2 0 1 3— 0 5—2 2 作者 简 介 : 李 光林 ( 1 9 6 3 一) , 男, 2 0 0 5年 毕 业 于 中 南 大 学 土 木 工 程 专 业, 高级 工 程 师 。
[ 5] 汪斌. 库水作用下滑坡流 固耦合作用及 变形研 究[ D] . 武汉 : 中国
地质大学 , 2 0 0 7
④库水周期性作用下的滑坡在时间上是一个 由多 期次 的、 空 间 上 岩 性 渐 变 的 复 杂 的 复 合 地 质 变 形
体 J , 作者 为 了 能 模 拟 库 水 波 动 时 坡 体 内部 耦 合 效 应, 作 了一 些地 质模 型上 的简化 , 由于 硬件 的限制 仅作 了二维研 究 。在 以后研 究 中 , 如 何 建立 本 质 上 反 映应
武汉 : 中 国地 质 大 学 出 版社 , 2 0 0 0
力场一 渗流场耦合三维模型, 并进行数值分析 , 是一个 值 得深人 研究 的 问题 。
参
大 学学 报 , 2 0 0 7 ( 3 2 )
[ 9 ] 周彦杰 . 宝成铁路巨亭滑坡稳定性三维极限平衡分析 [ J ] . 铁 道勘
坡溜坍 或滑坡 等, 对京 九铁 路 K 3 7 2+ 7 7 7至 K 6 5 0十
3 3 3问粉土工 程 特 性 展 开试 验 分 析 , 结 合其 病 害形 成
条件 , 提 出针 对粉 土路 基病害 的整治措 施 , 为今 后粉 土 分布 区域 的路基 工程 建设提供 借鉴 。
山东省路基病害及预防养护措施
山东省路基病害及预防养护措施摘要:本文根据山东省地理特征和气候对平原、山区丘陵、沿海及旧路改建公路路基各种病害的原因进行了详细的分析,并提出了相应的预防治理措施。
关键词:山东省路基病害防治山东省属于中国10个沿海城市之一,东临海洋西靠大陆。
山东省境内中部山地突起,西南、西北低洼平坦,东部缓丘起伏,形成以山地丘陵为骨架、平原盆地交错环列期间的地形。
其气候属暖温带大陆性季风气候,全省年平均降水量在500~900mm且由西北向东南递增。
由于山东省的地形地势及独特的暖温带季风气候,加之近十几年来经济迅猛发展带来的交通量增量对路基产生的影响造成的病害非常值得研究。
所以在具体分析山东省路基病害的时候可以按照以下几个方面进行分析:1、平原地区路基常见病害2、滨海河道路路基主要病害3、山区丘陵道路路基病害。
一、平原地区路基常见病害及产生原因山东省平原面积约占全省面积的55%,主要分布在西部和北部,即黄河冲积而成的鲁西北平原区。
气象数据统计该省平原地区年降水量在500~700mm之间。
在山东西北部平原所修健的道路,若非特殊不良工程土地区,只要满足路基设计各项参数的要求、合适的路基填料、符合规范的施工工艺加之使用期间的定期养护,所修建的路基通常都能满足较好的工作性能并发挥良好的录用价值,其病害问题并不是特别常见。
1、路基病害形式考察山东平原地区的路基病害主要的存在形式为:路基局部的不均匀沉降和路基纵横开裂。
2、病害形成原因究其病害原因主要从路基填料、路基压实度以及地下水分析。
路基填料方面:路基填料不均匀或控制不当会造成较大的路基问题。
如果选用了稳定性较差的路堤填料如采用粉质土或使用淤泥、腐殖质含量较高的土料填筑路堤,因土的性质不同填筑方法不当,在碾压成型后易造成不均匀沉降。
路基压实度方面:由于压实度不足,往往导致填方路基的不均匀沉降变形,路基两侧出现纵向裂缝,路基土体压实度不足的主要原因有一下几点:首先,施工时压路机等机具不符合施工实际要求,吨位不足,使得压力不足,压实度不符合要求。
公路路基常见病害解析总结计划处理措施
公路路基常见病害解析总结计划处理措施公路路基是指公路工程中的路面部分,承载车辆的重量和通行功能。
在运营过程中,路基常会出现各种病害,如裂缝、坑洞等,严重影响了道路的运行安全。
为解决这些问题,必须对常见的路基病害进行解析,并制定相应的处理措施。
本文将对公路路基常见病害进行总结,并提出解决方案。
一、路基裂缝1.病害描述:裂缝是最常见的路基病害之一,分为横向裂缝、纵向裂缝和交叉裂缝等。
裂缝的出现会导致路基的变形和塌陷,严重影响了道路的稳定性和安全性。
2.处理措施:对于裂缝病害,应根据其类型和程度采取不同的处理措施。
一般情况下,可以采用填充、封闭、切割等方法进行修复。
对于深度较大的裂缝,可以采取注浆、搅拌土等加固方法。
二、路基坑洞1.病害描述:坑洞是路基病害中较为严重的一种,会导致车辆行驶不稳,甚至造成交通事故。
坑洞的产生通常是由于雨水侵蚀、路基材料质量差等原因引起的。
2.处理措施:对于坑洞病害,应先清理坑洞内的杂物,并填充合适的路基材料进行修复。
对于较大的坑洞,可以采用灌浆、砌石等方法进行加固,以保证修复效果。
三、路基塌陷1.病害描述:路基塌陷指路基地基层发生沉降或塌陷,导致路面下陷。
这种病害会使路面形成凹陷或坑洞,严重威胁车辆行驶的安全。
2.处理措施:对于路基塌陷病害,应先进行地基处理,比如加固地基、填充砂土等。
随后,可以采取填充、振动压实等方法进行修复。
重要的是要确保路基的稳定性和承载力。
四、边沟冲淤1.病害描述:边沟是用于排水的重要部分,但由于水流冲刷、泥沙淤积等原因,边沟会出现冲淤现象,导致水流无法顺利排出。
2.处理措施:对于边沟冲淤病害,应及时清理边沟内的杂物和淤泥。
可以采用挖掘机、清淤机等工具进行清理,并采取适当的排水措施,如加装塑料排水管等。
五、软基处理1.病害描述:软基是指地基土质较松软、易挤压变形的地区,容易导致路基下沉和变形。
软基病害的出现会对路基的稳定性和承载力造成很大影响。
2.处理措施:对于软基病害,应采取加固措施,如进行地基加固、碾压加固等。
浅谈山区道路路基失稳病害及预防措施
浅谈山区道路路基失稳病害及预防措施路基是道路的重要组成部分,是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,它承受由路面传来的行车荷载竖直力的作用,并把它扩散到垫层和土基,故路基应有足够的强度、刚度和稳定性。
由于路基可能受地下水和路表水的渗入,其结构还应有足够的水稳性。
一、山区路基常见破坏形式1.崩塌崩塌是巨大的岩体失去与基层的联系,在重力作用下,瞬时突然剧烈地从边坡陡崖上倒塌下来,岩块常被撞很破碎的破坏形式。
崩塌属于坡体破坏,其规模和危害程度比较严重。
对于山区道路,由于山区地质地貌环境的特殊性,路基横断面容易形成路堤路堑形式,加陡了开挖路堑边坡的坡度,加之雨水天大量涌入路堑的雨水冲刷,使得土质较差、岩性松软、风化严重的的路基段产生破坏,经常断绝交通,给行人带来不便。
2.翻浆翻浆现象主要发生在我国季节性冰冻区。
潮湿地段的路基在冰冻过程中,土中的水分不断地向上移动,使路基上部的含水量增大;春融期间,由于土基含水量过多,使强度急剧降低,再加上行车的作用,路面便会发生弹簧、裂缝、鼓包、冒泥等现象,人们称之为翻浆。
山区道路翻浆主要暴露在路基潮湿、冰冻作用严重、筑路材料缺乏等路段。
山区道路翻浆也是山区路基破坏的主要形式之一。
3.水毁对于大自然形成的各种洪水灾害,诸如暴雨形成的山洪暴发,使沿河线公路及桥梁经常遭受侵袭或淹没,造成不同程度的毁坏。
山区公路地形复杂,坡陡弯急,路面较窄,防护工程设置较少。
而山溪河流变化幅度较大,洪水来势凶猛,经常造成水淹路面。
同时洪水中夹带大量的树枝及泥石,常常使边沟及涵洞进水口阻塞,导致排水不畅,山洪直冲路面,形成路基缺口,加之雨水渗入,使覆盖层与山体岩层的粘结面摩擦力减小,而部分覆盖层失稳,致使深挖路段边坡滑塌。
水毁也是山区道路路基破坏的主要形式之一。
4.泥石流泥石流主要是在瀑雨地区很短的时间的大量降水产生集中水流而形成山洪,而当集水落石出区内岩层风化具有大量的松散堆积物,当山坡坡面受到集中水落石出流及沟谷下切产生坍塌、崩塌、坡现象以后,成为泥石流固体的来源。
路基常见病害及其治理措施
路基常见病害及其治理措施以路基常见病害及其治理措施为标题,本文将介绍路基常见病害的种类以及相应的治理措施。
路基是道路的基础部分,它承受着车辆和人流的荷载,因此容易出现各种病害。
了解这些病害及其治理措施对于保障道路的安全和使用寿命至关重要。
一、路基常见病害种类1. 翻浆:翻浆是指路基表面出现的凹凸不平的现象。
主要原因是路基土质过于松散或者受水分侵蚀,导致土壤流失和沉降。
翻浆会严重影响车辆的行驶安全。
2. 塌陷:塌陷是指路基土层由于承载能力不够而发生沉降的现象。
主要原因是路基土质不均匀或者在施工过程中未严格按照规范进行处理。
塌陷会导致路面凹陷,严重影响道路的通行能力。
3. 软弱地基:软弱地基是指路基土层由于土质松软或者含水量过高而导致承载能力不足的情况。
主要原因是土壤的物理性质不稳定或者施工过程中未进行合理的地基处理。
软弱地基会导致路基沉降和变形,影响道路的平稳性和安全性。
4. 路基滑动:路基滑动是指路基土层在受到外力作用下发生滑动的现象。
主要原因是路基土质的稳定性不足,或者在施工过程中没有做好路基的排水和加固工作。
路基滑动会导致路面的断裂和变形,严重影响道路的使用寿命。
二、路基常见病害治理措施1. 加固填筑:对于翻浆和塌陷等病害,可以采取加固填筑的方法。
首先需要清理病害部位,然后进行土壤加固和填筑工作。
加固可以使用各种材料,如石块、混凝土等,以增强路基的承载能力和稳定性。
2. 排水改造:对于软弱地基和路基滑动等病害,需要进行排水改造。
通过修建排水沟、设置护坡和排水管道等措施,将水分迅速排除,以减少土壤的湿度和提高路基的稳定性。
3. 土壤加固:对于软弱地基,可以采用土壤加固的方法。
通过注浆、灌浆、碎石加固等方式,提高土壤的密实度和承载能力,使路基更加稳定。
4. 路基加固:对于路基滑动,可以进行路基加固。
采用加固网格、钢筋混凝土等材料加固路基,增强路基的抗滑能力,预防路基滑动的发生。
5. 定期检查维护:为了保障路基的正常使用,需要定期进行检查和维护。
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山东粉土地区路基病害分析
摘要:本文主要讲述了粉性土的特性,并讲述了粉性地区路基的病害的原因。
以及一些处理方法。
关键词:粉性土路基病害加固剂
随着我国交通事业的蓬勃发展,公路建设取得举世瞩目的辉煌成绩。
随着公路通车里程的增加和交通量的日益增长,尤其是超载车辆的大量出现,公路病害层出不穷,特别是粉土地区,由于粉土难以压实、水稳定性差、易冲刷、强度低,导致路基路面病害更加严重,这些病害的出现严重影响了公路的使用性能和使用寿命。
而山东境内的菏泽、聊城、德州、滨州、东营、济宁、济南等地区有大面积的黄河冲积粉土分布。
由于粉土具有塑性指数低、粘结性小、施工时不易成型、强度低、水稳定性差、易冲刷等问题,粉土已成为不适宜填筑路基的土质之一。
为克服粉土的上述不足,国内外对粉土进行了大量的研究工作,主要集中在粉土路基压实技术以及稳定粉土的稳定机理、措施以及施工工艺上。
粉土含有较多的粉粒,干燥时虽稍具粘结力,但易被粉碎,扬尘大,浸水时很快被湿透,易成流体状态(低液限)。
粉性土的毛吸水上升高度大,颗粒小,容易使路基产生水分累积,造成严重的冬时冻胀,春时翻浆,道路病害情况严重。
粉性土是较差的筑路材料,塑性指数低,粘结性小,作为路基垫层土,施工时极不易成型,如果机械设备配套及施工技术措施不合理,路基压实度很难满足要求,CBR值、强度,水稳性更差,防冲刷能力差等众多问题。
采用粉土修筑路基主要存在下列问题及病害:压实困难;路基强度低;边坡易冲刷。
其产生的原因如下:
1)压实困难的原因
粉土塑性指数较低,粉性颗粒含量高达84. 6%以上,属于级配不良的填筑材料。
对于级配不良的土在成型时难以达到最理想的压实状态,首先是由于砂粒和粉粒之间的空隙没有更多的细小粘粒来填充,形成了所谓“搭积木”式的构架,更重要的一点,作为粉粒,既不能像粘粒那样与各种稳定剂有效地发生作用,也不能像砂粒那样可在土中起到像硅中石料的骨架作用,所以粉粒含量偏高、级配不合理导致粉土的压实困难,难以达到规范的压实标准,同时还易出现表层重皮现象,严重影响了路基的施工质量。
2) 路基强度低的原因
由于粉土以粉性颗粒为主,粘性和砂性颗粒较少,级配不良,导致粉土路基强度较低,对于高等级公路常常采用石灰改善土等措施处理顶层路基,以达到提
高强度的目的。
3) 边坡易冲刷的原因
由于粉土的物质组成主要是原生矿物砂、粉粒,含有较少的次生粘土矿物,蒙脱石含量较高,因此具有弱可塑性,低粘结性,高分散性,从而导致路基边坡易被水冲刷,普通的路基边坡防护难以满足要求。
为克服粉土的弊端,综合提高土的强度、刚度和稳定性,通常通过在粉土中掺加无机结合料形成半刚性材料从而提高粉土的路用性能。
我国使用较多的无机结合料是石灰和水泥,由此形成的石灰土、水泥土、石灰粉煤灰土由于技术性能优良、施工简单且价格低廉近年来在高等级公路中得到推广,并广泛应用于土基表层、基层、底基层和垫层中。
在国外应用较多的是水泥土。
对粉土这种特殊土使用石灰、水泥进行加固效果不理想。
在这种情况下,土壤加固剂开始引起工程技术人员的关注。
国外发达国家对土壤加固剂的研究起步较早,他们从环境保护的角度出发,从电化学原理入手,综合土壤力学、土壤化学、有机高分子化学、化学工程、材料工程、环境工程等多学科知识,形成一跨领域的交叉科学—土壤加固学。
美国、日本、加拿大、南非等国都从各领域的基本要求出发,研制出适合不同要求、不同土质情况的加固剂。
这些加固剂在各国都得到应用,结果表明:使用加固剂,可以节约能源、节省投资且施工快捷,因而加固剂在国外发达国家已形成相当的产业规模,取得巨大的经济效益和社会效益。
近几年,随着我国公路发展速度的加快,许多国外加固剂开始向国内推广,我国许多省市也采用进口加固剂修筑了不同等级的公路,取得了宝贵的经验和教训,但由于我国经济水平的制约、土质情况的差别、道路标准的差异、试验手段的不同,这些进口固化剂在我国并没有大规模的应用。
近年来,国内工程技术人员开始自主研究开发适合我国国情的固化剂,经过几年的发展,国产固化剂逐渐形成一定的规模,许多品牌的固化剂开始在国内推广应用,并取得良好的效果。
该类土性质不稳定,尤其是水稳性不好,干燥时质地坚硬,遇水容易滑塌,在该类土地区修建公路,其稳定性成为我们必须考虑的问题,同时该种土不易压实,因此,针对该类土一般都需要进行加固。
1)加固剂的分类
加固剂种类繁多,加固机理也有所差异,但从总体上看,加固剂按形态的不同,一般可分为两类:①液粉加固剂:一般由无机盐配制的溶液,辅以石灰、水泥等材料,能改善土的技术性能的液粉和粉状材料。
道路中使用的该类加固剂要求溶液中固体含量不大于396,不得有沉淀或絮状物。
②粉状加固剂:由粉状无机盐、石灰、水泥等不同材料混合而成的混合材料。
我国自行研制开发的粉状加固剂中掺加活性材料以有效地提高土的性能,该类加固剂的细度应控制在0. 075mm标准筛且筛余不超过1596 0形
2)加固剂的加固机理
我国国产加固剂一般属于粉状加固剂范畴。
国内加固剂的研究大多是从水泥
的加固机理出发,通过在各种基质材料中添加各种特殊的高分子材料,如早强剂、激发剂、保水剂等以达到提高土的路用性能的目的。
虽然加固剂配方不同,成分各异,但加固机理大同小异,一般认为其作用机理为:当固化剂与含有一定水分的土混合后,即发生一系列物理化学反应,首先在土中大量形成富含结晶水的针状结晶体穿插在土颗粒空隙之间形成强度骨架,其次硅酸盐类水化物填充在骨架之中,使固化体系进一步密实,最后在各种激发剂的强烈作用下,加固剂和部分土颗粒参加化学反应,使加固土具有不可逆的良好的耐久性。
液粉加固剂的加固机理多是基于电化学机理,各种加固剂溶于水后形成水溶液,喷洒于土中,加固剂包覆于土颗粒周围,同时使土中的胶质电离,失去表面阳性,使之无法吸收水分,从而提高土颗粒之间的吸附力,与此同时形成结晶盐,从而综合提高土的性能。